Способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами

Способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к способу получения катионных комплексов палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды, такие как бис[N-(фенил)имино]аценафтен (Ph₁₂BIAN), бис[N-(2,6- диметилфенил)имино]аценафтен ((2,6-MePh)₂-BIAN), бис[N-(2,6-диизопропилфенил)имино]аценафтен ((2,6-ⁱPrPh)₂BIAN), N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диметиланилин) ((2,6-MePh)₂DABH₂), N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диизопропиланилин) ((2,6-ⁱPrPh)₂DAВН₂), N,N-(2,3-бутандиилиден)бис(анилин) (Ph₂DABMe₂), N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диметиланилин) ((2,6-MePh)₂DABPh₂), N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диизопропиланилин) ((2,6-ⁱPrPh)₂DABPh₂), которые могут быть использованы в качестве компонентов каталитических систем для реакций, полимеризации этилена, пропилена, α-олефинов, циклоолефинов, сополимериации этилена с полярными виниловыми мономерами и циклоолефинами.

Известен способ получения катионного комплекса палладия /Патент РФ №2329269 C07F 5/00, C07F 5/04, C07F 1/02, 2008 г./, содержащего органические или элементорганические ацидолиганды общей формулы [(acac)PdL′₂]А, где L′ - третичные фосфины типа трифенилфосфин, триортотолилфосфин, трипаратолилфосфин, триортоанизилфосфин и др., А - анионы типа BF₄, F₃CSO₃, используемые в качестве катализаторов в реакции теломеризации изопрена с диэтиламином, а также в качестве компонентов каталитических систем в реакции селективной димеризации стирола.

Известен способ получения катионных комплексов палладия [(acac)Pd(PR₃)₂]BF₄ / Johnson B.F.G., Lewis J., White D.A. // Journal of the Chemical Society. Section A. 1971. N 17. P. 2699-2701/, согласно которому к бис(ацетилацетонато)палладию добавляют в дихлорметане одну мольную часть трифенилметил тетрафторбората, а затем две мольные части третичного фосфина. После этого получившийся осадок перекристаллизовывают из смеси растворителей дихлорметан-диэтиловый эфир.

Известен способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2,6-i-PrPh)₂DABMe₂))PdMe(OEt₂)]BAr^F ₄ (где BAr^F ₄ - анион состава В(3,5-С₆Н₃(CF₃)₂)₄ ^-) / Johnson L.К., Killian С.M., Brookhart M. // J. Am. Chem. Soc. 1995. V. 117. P. 6414-6415/, согласно которому к смеси комплекса палладия состава ((2,6-i-PrPh)₂DABMe₂))PdMe₂ с кислотой Бренстеда состава H(OEt2)2[BArf4] при -78°C в атмосфере инертного газа прибавляют 50 мл диэтилового эфира, реакционную смесь нагревают до комнатной температуры и перемешивают в течение 15 мин, после этого реакционную смесь фильтруют, растворитель отгоняют в вакууме.

Известен способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2,6-i-PrPh)₂DABMe₂))PdMe(OEt₂)_0.3]BF₄ /Пример 42, представленный в следующих патентах США №5866663, 5880241, 5880323, 5886224, 5891963. В вышеперечисленных патентах представлены идентичные примеры, они различаются только формулой изобретения, согласно которой в атмосфере инертного газа комплекс палладия состава ((2,6-i-PrPh)₂DABMe₂))PdMeCl суспензировали в 50 мл диэтилового эфира и охладили смесь до -40°C. К реакционной смеси добавили эквимолярное количество тетрафторбората серебра, AgBF4, нагрели до комнатной температуры и перемешивали в течение 90 мин. Затем реакционную смесь отфильтровали. Образовавшийся осадок экстрагировали смесью растворителей дихлорметан-диэтиловый эфир, экстракт и фильтрат, полученный на предыдущей стадии, объединяют, растворитель отгоняют в вакууме.

Известен способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами состава [((2-t-BuPh)₂DABMe₂))PdMe(MeCN)]SbF₆ (где (2-t-BuPh)₂DABMe₂ -N,N′-бис(2-третбутилфенил)-2,3-бутандиимин) / Пример 54, представленный в следующих патентах США №5866663, 5880241, 5880323, 5886224, 5891963. В вышеперечисленных патентах представлены идентичные примеры, они различаются только формулой изобретения, согласно которой к суспензии (2-t-BuPh)₂DABMe₂ в 10 мл ацетонитрила при комнатной температуре добавили комплекс палладия [(cod)PdMe(MeCN)]SbF₆ и перемешивали в течение 5 минут. Затем реакционную смесь подвергали экстрагированию петролейным эфиром. После чего ацетонитрильную фазу упаривали в вакууме. Полученный осадок перекристаллизовывали из смеси петролейный эфир-дихлорметан при -40°C.

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения по технической сущности, но не по достигаемому результату, является способ получения катионных комплексов палладия с дииминовыми лигандами (Патент РФ 2475491 C1 C07F 15/00, 2013 г.). В обсуждаемом способе катионные комплексы палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды, такие как N,N′-бис(2,6-диизопропилфенил)- 2,3-бутандиимин и N,N′-бис(2,6-диметилфенил)-2,3-бутандиимин, получают взаимодействием комплекса палладия с лигандом L в среде органического растворителя при комнатной температуре. Недостатком данного способа является использование только двух типов дииминовых лигандов для получения комплексных соединений, что ограничивает применения таких соединений в качестве катализаторов.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа, позволяющего получать катионные комплексы палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды, такие как бис[N-(фенил)имино]аценафтен, бис[N-(2,6-диметилфенил)имино]аценафтен, бис[N-(2,6-диизопропилфенил)имино]аценафтен, N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диметиланилин), Ν,Ν-(этандиилиден)бис(2,6-диизопропиланилин), N,N-(2,3-бутандиилиден)бис(анилин), Ν,Ν-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диметиланилин), Ν,Ν-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диизопропиланилин).

Поставленная задача достигается тем, что получение катионных комплексов палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где асас - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды проводят взаимодействием комплекса палладия с L в среде органического растворителя при комнатной температуре, при этом в качестве дииминовых лигандов L используют бис(N-(фенил)имино]аценафтен, бис[N-(2,6-диметилфенил)имино]аценафтен, бис[N-(2,6-диизопропилфенил)имино]аценафтен, N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диметиланилин), N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диизопропиланилин), N,N-(2,3-бутандиилиден)бис(анилин), N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диметиланилин), N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диизопропиланилин), и процесс проводят в дихлорметане в качестве органического растворителя.

Отличительными признаками настоящего изобретения является одностадийный метод получения целевого продукта при использовании в качестве исходного катионного комплекса палладия состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (где асас - ацетилацетонат, MeCN - ацетонитрил) и одной мольной части дииминового лиганда (L).

Способ осуществляется следующим образом:

В трехгорлой колбе в атмосфере аргона растворяют дииминовый лиганд в хлористом метилене, затем при перемешивании медленно присыпают катионный комплекс состава [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄. Полученный раствор упаривают на вакууме. Полученный осадок промывается диэтиловым эфиром, отфильтровывается и сушится в вакууме (P=10 мм рт.ст., 2 ч, Т=20°C).

Пример 1. Синтез (Ацетилацетонато-к²O,O′)(бис[N-(фенил)имино]аценафтен) палладия тетрафторборат. Синтез проводили в атмосфере аргона. бис[N-(фенил)имино]аценафтен (0.444 г, 1.34 ммоль) растворили в 20 мл дихлорметана при комнатной температуре. Затем присыпали небольшими порциями комплекс [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 ч. Получили раствор красного цвета. Раствор упарили, выпавший осадок оранжевого цвета высушили на вакууме. Выход 0.8235 г (98.0%). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д.: 25 (СН₃, асас); 101 (СН, асас); 122, 133, 139 (С, BIAN); 129, 131, 134 (СН, BIAN); 124, 126, 128 (СН, Ar); 147 (C-N); 186 (C=N); 188 м.д. (C=O). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д.: 1.9 (СН₃, асас); 5.7 (СН, асас); 7.5, 7.9, 8.2 (СН, Ar); 8.1, 8.3, 8.4 м.д. (СН, ΒΙΑΝ). Найдено, %: С 55.33; Η 3.74; N 4.48. C₂₉H₂₃BF₄N₂O₂Pd. Вычислено, %: С 55.75; Η 3.71; N 4.48.

Пример 2. (Ацетилацетонато-к²O,O′) (бис[N-(2,6-диметилфенил)имино]аценафтен) палладия тетрафторборат. Синтез проводили в атмосфере аргона. Бис[N-(2,6-диметилфенил)имино]аценафтен (0.519 г, 1.34 ммоль) растворили в 15 мл дихлорметана при комнатной температуре. Затем присыпали небольшими порциями комплекс [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 ч. Получили раствор коричневого цвета. Раствор упарили, выпавший осадок коричневого цвета высушили на вакууме. Выход 0.889 г (97.8%). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 18 (СН₃, Ar); 25 (СН₃, асас); 102 (СН, асас); 123, 134, 135 (С, BIAN); 127, 130, 131 (СН, BIAN); 126,129 (СН, Ar); 140 (С, Ar); 148 (C-N); 176 (C=N); 187 м.д. (С=O). Спектр ЯМР ¹Н, δ, м.д.: 1.8 (СН₃, асас); 2.4 (СН₃, Ar); 5.3 (СН, асас); 6.9, 8.1, 8.4 (СН, BIAN); 7.3, 7.7 м.д. (СН, Ar). Найдено, %: С 58.26; H 4.62; N 4.41. C₃₃H₃₁BF₄N₂O₂Pd. Вычислено, %: С 58.22; H 4.59; N 4.11.

Пример 3. (Ацетилацетонато-к²O,O′)(бис [N-(2,6-диизопропилфенил)имино]аценафтен) палладия тетрафторборат. Синтез проводили в атмосфере аргона. Бис[N-(2,6- диизопропилфенил)имино]аценафтен (0.5 г, 1 ммоль) растворили в 25 мл дихлорметана при комнатной температуре. Затем присыпали небольшими порциями комплекс [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 ч. Получили раствор темно-желтого цвета. Раствор упарили, выпавший осадок желтого цвета высушили на вакууме. Выход 0.743 г (93.8%). Спектр ЯМР 13С, δ, м.д.: 22 (СН₃, асас); 23 (СН₃, i-Pr); 30 (СН, i-Pr); 102 (СН, асас); 122, 132, 139 (С, BIAN); 129, 130, 134 (СН, BIAN); 125,127 (СН, Ar); 141 (С, Ar); 149 (C-N); 178 (C=N); 188 м.д. (С=0). Спектр ЯМР % δ, м.д.: 1.3 (СН₃, i-Pr); 1.8 (СН₃, асас); 3.4 (СН, i-Pr); 5.3 (СН, асас); 6.8, 7.7, 8.5 (СН, BIAN); 7.4, 7.6 м.д. (СН, Ar). Найдено, %: С 62.26; H 5.37; N 3.65. C₄₁H₄₇BF₄N₂O₂Pd. Вычислено, %: С 62.09; H 5.97; N 3.53.

Пример 4. Синтез (Ацетилацетонато)(N,N-(этандиилиден) бис(2,6-диметиланилин)) палладия тетрафторбората. Синтез проводили в атмосфере аргона при комнатной температуре. N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диметиланилин) (0.353 г, 1.34 ммоль) растворили в 15 мл дихлорметана при комнатной температуре. Затем присыпали небольшими порциями комплекс [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 ч. Получили раствор темно-красного цвета. Раствор упарили, выпавший осадок желтого цвета высушили на вакууме. Выход 0.73 г.(98.2%). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д. (CHCl₃, CH₃NO₂, 1:1): 18.0 (q, J_CH=128 Hz, СН₃, Ph), 24.7 (q, J_CH=129 Hz, CH₃, acac), 102.0 (d,, J_CH=162 Hz, CH, acac), 127.9 (s, o-CH, Ar), 129.4 (d, J_CH=162 Hz, p-CH, Ar), 129.9 (d, J_CH=174 Hz, m-CH, Ar), 142.9 (s, C-N), 171.4 (d, J_CH=190 Hz, C=N), 187.7 (s, C=O). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. (CHCl₃): 1.7 (6Н, СН₃, acac), 2.35 (s, 12Н, СН₃, Ar), 5.36 (s, 1H, CH, acac), 7.50-7.00 (br, CH, Ar), 8.36 (2H, CH). Найдено, %: С 50.18, H 4.72, N 5.29. Для C₂₃H₂₇N₂O₂BF₄Pd, вычислено, %: С 49.62, H 4.89, Ν 5.03.

Пример 5. (Ацетилацетонато) (N,N-(этандиилиден) бис(2,6-диизопропиланилин)) палладия тетрафторбората. Синтез проводили в атмосфере аргона при комнатной температуре. N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диизопропиланилин) (0.5 г, 1.34 ммоль) растворили в 15 мл хлористого метилена. Затем небольшими порциями прибавили комплекс [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 час. Получили раствор темно-красного цвета. Раствор упарили, выпавший осадок желтого цвета высушили на вакууме. Выход 0.829 г (92.8%). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д. (CHCl₃): 22.8 (q, J_CH=128 Hz, СН₃, ⁱPr), 23.2 (q, J_CH=128 Hz, CH₃, ⁱPr), 24.7 (q, J_CH=128 Hz, CH₃, acac), 28.94 (d, J_CH=127 Hz, CH, ⁱPr), 102.2 (d, J_CH=147 Hz, CH, acac), 123.5 (d, J_CH=158 Hz, m-CH, Ar), 129.8 (d, J_CH=159 Hz, p-CH, Ar), 139.9 (s, C-N), 140.6 (s, o-CH, Ar), 171.8 (d, J_CH=192 Hz, C=N), 187.2 (s, C=O). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. ((CD₃)₂CO): 1.37 (dd, J_HH=7.2 Hz, 24H, CH₃, ⁱPr), 1.73 (s, 6H, CH₃, acac), 3.24 (m, J_HH=6.8 Hz, 4H, CH, ⁱPr), 5.41 (s, 1H, CH, acac), 7.25 (d, J_HH=7.6 Hz, 4H, m-CH, Ar), 7.43 (t, J_HH=7.6 Hz, 2H, p-CH, Ar), 8.50 (d, J_HH=8.0, 2H, CH). Найдено, %: С 55.04, H 7.0, N 4.42. Для C₃₁H₄₃N₂O₂BF₄Pd, вычислено, %: С 55.66, H 6.48, Ν 4.19.

Пример 6. (Ацетилацетонато)(N,N-(2,3-бутандиилиден) бис(анилин))палладия тетрафторбората. Синтез проводили в атмосфере аргона при комнатной температуре. N,N-(2,3-бутандиилиден) бис(анилин) (0.316 г, 1.34 ммоль) растворили в 10 мл хлористого метилена. Затем небольшими порциями прибавили навеску комплекса [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 час. Получили раствор коричневого цвета. Раствор упарили, выпавший осадок желтого цвета высушили на вакууме. Выход 0.656 г (93%). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д. (CHCl₃): 20.2 (q, J_CH=128 Hz, СН₃), 25.3 (q, J_CH=128 Hz, CH₃, acac), 101.7 (d, J_CH=145 Hz, CH, acac), 123.1 (d, J_CH=161 Hz, m-CH, Ph), 128.4 (d, J_CH=161 Hz, p-CH, Ph), 128.9 (d, J_CH=161 Hz, o-CH, Ph), 142.6 (s, C-N), 181.5 (s, C=N), 186.5 (s, C=O). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. (CDCl₃): 1.65 (s, 6Н, СН₃, асас), 2.37 (s, 6Н, СН₃), 5.31 (s, 1Н, СН), 7.32 (d, 4Н, о-СН, Ar), 7.38 (t, J_HH=7.6 Hz, 2Н, р-СН, Ar), 7.42 (dd, J_HH=6.8 Hz, 4Н, m-CH, Ar). Найдено, %: С 48.03, H 4.51, Ν 5.11. Для C₂₁H₂₃N₂O₂BF₄Pd, вычислено, %: С 47.71, H 4.39, Ν 5.3.

Пример 7. (Ацетилацетонато) (N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диметиланилин)) палладия тетрафторбората. Синтез проводили в атмосфере аргона при комнатной температуре. N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диметиланилин) (0.558 г, 1.34 ммоль) растворили в 15 мл хлористого метилена. Затем небольшими порциями прибавили навеску комплекса [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 час. Получили раствор темно-красного цвета. Раствор упарили, выпавший осадок оранжевого цвета высушили на вакууме. Выход 0.889 г (93.6%). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д. (CHCl₃): 18.6 (q, J_CH=128 Hz,CH₃, Ar), 24.6 (q, J_CH=128 Hz,CH₃, асас), 101.9 (d, J_CH=157 Hz, CH, acac), 127.4 (d, J_CH=160 Hz, p-CH, Ar), 128.0 (d, J_CH=164 Hz, m-CH, Ph), 129.0 (d, J_CH=164 Hz, o-CH, Ph), 129.6 (d, J_CH=160 Hz, m-CH, Ar), 131.9 (d, J_CH=164 Hz, p-CH, Ph), 134.9 (s, o-C, Ar), 137.7 (s, C, Ph), 141.0 (s, C-N), 178.8 (s, C=N), 187.2 (s, C=O). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. (CDCl₃): 1.7 (s, 6H, CH₃, асас), 2.5 (s, 12Н, СН₃, Ar), 5.31 (s, 1H, СН, асас), 7.0 (d, J_HH=8.4 Hz, 4Н, m-CH, Ar), 7.1 (d, J_HH=7.6 Hz, 4H, o-CH, Ph), 7.2 (t, J_HH=7.6 Hz, 2H, p-CH, Ar), 7.3 (t, J_HH=7.6 Hz, 2H, p-CH, Ph), 7.4 (m, 4H, m-CH, Ph). Найдено, %: С 56.19, H 5.31, N 3.68. Для C₃₅H₃₅N₂O₂BF-Pd, вычислено, %: С 59.3, H 4.98, N3.95.

Пример 8. (Ацетилацетонато) (N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диизопропиланилин)) палладия тетрафторбората. Синтез проводили в атмосфере аргона при комнатной температуре. N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диизопропиланилин) (0.709 г, 1.34 ммоль) растворили в 10 мл хлористого метилена. Затем небольшими порциями прибавили навеску комплекса [(acac)Pd(MeCN)₂]BF₄ (0.5 г, 1.34 ммоль). Перемешивали 1 час. Получили раствор темно-красного цвета. Раствор упарили, выпавший осадок оранжевого цвета высушили на вакууме. Выход 1.09 г (99%). Спектр ЯМР ¹³С, δ, м.д. (CHCl₃): 18.2 (q, J_CH=128 Hz, СН₃, асас), 23.6 (q, J_CH=128 Hz, CH₃, ⁱPr), 28.3 (d, J_CH=128 Hz, CH, ⁱPr), 100.8 (d, J_CH=160 Hz, CH, acac), 123.4 (d, J_CH=160 Hz, p-CH, Ar), 126.1 (d, J_CH=160 Hz, m-CH, Ph), 127.5 (d, J_CH=160 Hz, o-CH, Ph), 128.5 (d, J_CH=160 Hz, m-CH, Ar), 129.9 (d, JCH=160 Hz, p-CH, Ph), 130.5 (s, o-C, Ar), 131.6 (s, C, Ph), 140.4 (s, C-N), 179.4 (s, C=N), 186.1 (s, C=O). Спектр ЯМР ¹H, δ, м.д. (CDCl₃): 1.28 (dd, 24H, CH₃, ⁱPr), 2.05 (s, 6H, СН₃, асас), 3.66 (br, 4Н, CH, ⁱPr), 5.52 (s, 1H, CH, acac), 7.0-8.0 (br, 16H, CH, Ph+Ar). Найдено, %: С 62.78, H 7.08, Ν 3.41. Для C₄₃H₅₁N₂O₂BF₄Pd, вычислено, %: С 62.9, Η 6.26, Ν 3.41.

Технический результат - получение в одну стадию катионных комплексов палладия типа общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄.

Способ получения катионных комплексов палладия общей формулы [(acac)Pd(L)]BF₄, где acac - ацетилацетонат, L - дииминовые лиганды взаимодействием комплекса палладия с L в среде органического растворителя при комнатной температуре, отличающийся тем, что в качестве дииминовых лигандов L используют бис[N-(фенил)имино]аценафтен, бис[N-(2,6-диметилфенил)имино]аценафтен, бис[N-(2,6-диизопропилфенил)имино]аценафтен, N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диметиланилин), N,N-(этандиилиден)бис(2,6-диизопропиланилин), N,N-(2,3-бутандиилиден)бис(анилин), N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диметиланилин), N,N-(1,2-дифенилэтан-1,2-диилиден)бис(2,6-диизопропиланилин), причем процесс проводят в дихлорметане в качестве органического растворителя.